نموذج رياضي لتدفق السوائل في كونثرم - مبادل حراري للسطح المقشط

يتم تقديم نموذج رياضي بسيط لتدفق السوائل في نوع شائع من المبادل الحراري للسطح المقشط حيث تكون الفجوات بين الشفرات وجدران الجهاز ضيقة ، بحيث يكون وصف نظرية التشحيم للتدفق صحيحًا.على وجه التحديد ، يتم تحليل التدفق الثابت المتساوي الحرارة للسائل النيوتوني حول مجموعة دورية من شفرات الكاشطة المحورية في قناة ذات جدار واحد ثابت وآخر متحرك ، عندما يكون هناك تدرج ضغط مطبق في اتجاه عمودي على حركة الجدار.يكون التدفق ثلاثي الأبعاد ، ولكنه يتحلل بشكل طبيعي إلى تدفق "عرضي" ثنائي الأبعاد مدفوع بحركة حدية وتدفق "طولي" مدفوع بالضغط.يتم اشتقاق التفاصيل الأولى لهيكل التدفق العرضي ، وعلى وجه الخصوص ، يتم حساب مواضع التوازن للشفرات.يتضح أنه سيتم تحقيق الاتصال المطلوب بين الشفرات والجدار المتحرك ، بشرط أن تكون الشفرات محورية بشكل كافٍ بالقرب من نهاياتها.عندما يتم تحقيق الاتصال المطلوب ، يتنبأ النموذج بأن القوى وعزم الدوران على الشفرات مفردة ، وبالتالي يتم تعميم النموذج ليشمل ثلاثة تأثيرات فيزيائية إضافية ، وهي سلوك قانون القوة غير النيوتوني ، والانزلاق عند الحدود الصلبة ، والتجويف في مناطق الضغط المنخفض للغاية ، كل منها يظهر لحل هذه التفردات.أخيرًا ، تمت مناقشة طبيعة التدفق الطولي.